一种一对多总线短路失效的失效点检测方法及装置与流程

本发明涉及电子电路硬件，尤指一种一对多总线短路失效的失效点检测方法及装置。

背景技术：

1、总线是计算机各种功能部件之间传送信息的公共通信干线，主机的各个部件通过总线相连接，外部设备通过相应的接口电路再与总线相连接，从而形成了计算机硬件系统。

2、对于一对多的控制总线，如中央处理器(英文：central process unit，缩写为cpu)的内存等，当总线上的其中一个从器件出现输入输出(英文：input output，缩写为io)烧毁等故障时，如果故障类型为开路失效，则可以通过使用走步法进行检测，并根据错误情况定位到具体的失效点位置。但是如果故障类型为短路失效，出错的信号将拉高(到电源短路)或拉低(对地短路)整个总线，导致总线上的所有器件均无法访问，也无法定位到具体的失效点位置。

3、针对总线上某一从器件短路的故障检测，目前通常的检测方法包括大电流热成像检测、x光探伤检测和数字时域反射(英文：time domain reflectometry，缩写为tdr)仪器检测三种方法。

4、大电流热成像检测主要是使用电流源向总线注入大电流，并使用热成像仪照射故障板，由于短路位置会有较大的电流流过，进而会明显发热，以此可以定位到故障点。但是采用大电流热成像检测时，电流注入容易损伤单板，导致pcb及其他正常器件受损，如对于采用cmos工艺的电路，由于大电流注入，将可能出现闩锁效应，导致芯片功能混乱或电路直接无法工作甚至烧毁等，因此，采用大电流热成像检测的电路板将无法再用于发货。除此之外，大电流热成像检测技术无法实现在线检测，需要大量的人工投入。

5、x光探伤检测采用x光对电路板进行照射，利用x射线能够穿透金属材料，并由于材料对射线的吸收和散射作用不同导致胶片感光不同，于是在胶片上形成黑度不同的影像，以此来判断材料内部是否存在缺陷。采用x光探伤检测时，可以观察到连锡、杂物污染等故障点，但是对于电击穿等芯片自身故障无法探测。同时，x光的电离辐射可能损伤敏感器件，在某些场景下无法使用。

6、tdr仪器检测的工作原理是，tdr脉冲信号在任何阻抗不连续的地方都会产生反射。tdr仪器检测可以通过反射时间计算出具体的短路位置，进而进行维修指导。但是tdr仪器在用于电路板应用时，电路板上必须有测试点，这将提高设计的复杂度；同时，需要有模拟故障的对比波形进行比较，无对比时，直接测试很难分辨间距小的芯片故障点。

7、大电流热成像检测、x光探伤检测以及tdr仪器检测这三种方法，都需要使用额外的仪器进行检测，检测成本较高，仪器操作也比较复杂，无法在生产环节进行大规模部署。

8、因此，亟需要一种一对多总线短路失效的失效点检测方法，其能不依赖于外部仪器，简单高效且无损地实现一对多总线短路失效的失效点检测。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明中提供一种一对多总线短路失效的失效点检测方法，其特征在于，所述一对多总线包括若干个从属部件；所述方法包括：向失效总线发送测试信号；从总线上的每个从属部件回读测试信号，并确定回读的测试信号是否存在反转信号；以及根据是否存在反转信号，确定失效点的位置；其中，第一个无法检测到反转信号的从属部件为失效点。

2、采用本发明中的一对多总线短路失效的失效点检测方法，具有如下优点：(1)利用信号传输延迟，可以检测到失效点之前的从属部件存在反转信号，进而确定第一个无法检测到反转信号的从属部件为失效点，该测试方法精度较高，可以满足短路失效的失效点的检测需求；(2)不需要额外的测试设备，仅需要软件支持或者芯片支持，即仅需要软件或者芯片发送测试信号并接受测试信号的反转信号，测试方便且成本较低；(3)该测试方法可以实现无损测试，可以用于电路板的返修或者远程诊断，不影响电路板的后续使用。

3、优选地，所述从总线上的每个从属部件回读测试信号时，将每个从属部件设置为连接性测试模式或者通过联合测试行动小组jtag接口回读测试信号。

4、优选地，所述检测信号为以下信号其中之一：脉冲信号、时钟信号或者设定的测试码流信号。

5、优选地，当所述从属部件支持调整参考电压vref时，调整所述参考电压vref；针对调整的每一个参考电压vref，记录从总线上的每个从属部件回读的测试信号是否存在反转信号，得到反转信号记录表；根据所述反转信号记录表，确定失效点的位置。

6、通过调整参考电压vref，在每一个参考信号vref处均对从属部件测试信号的反转信号进行测量，实现对从属部件测试信号的反转信号进行多次测量，减小失效点对附近的从属部件测试信号的反转信号的影响，提高失效点检测的精度。

7、优选地，所述调整所述参考电压vref包括：设置参考电压vref的初始值为设定的下限值，以设定的步长调整参考电压vref，直至参考电压vref达到设定的上限值。

8、通过遍历在下限值和上限值之间的每个vref，可以得到在下限值与上限值之间每个vref对应的从属部件的反转信号，减小vref取值对回读的测试信号的影响，提高测量的精度。

9、优选地，所述调整所述参考电压vref包括：设置参考电压vref的初始值为设定值，在所述设定值左右设定的区间内微调参考电压vref。当根据经验已知某一较佳的参考电压vref值时，可以将参考电压vref的初始值设定为某一较佳的设定值，并在该设定值附近进行微调，多次进行检测，可以提高检测的精度和速度。

10、优选地，向失效总线发送测试信号时，使用外部信号源向失效总线发送测试信号。如使用ict等外部信号源，可以提供更强驱动的测试信号，使得在失效点附近的在失效点之前的从属部件仍然能够正常检测出反转信号。

11、本发明的另一方面，还提供一种一对多总线短路失效的失效点检测装置，其特征在于，所述一对多总线包括若干个从属部件；所述失效点检测装置包括信号发送模块、信号接收模块和信号分析模块；其中，所述信号发送模块用于向失效总线发送测试信号；所述信号接收模块用于从总线上的每个从属部件回读测试信号；所述信号分析模块用于根据从每个从属部件回读的测试信号，确定是否存在反转信号，并根据是否存在反转信号，确定失效点的位置；其中，第一个无法检测到反转信号的从属部件为失效点。

12、采用本发明中提供的一对多总线短路失效的失效点检测装置具有如下优点：(1)可以利用芯片内部的功能实现失效点检测装置的功能，不需要额外的测试设备，仅需要软件支持或者芯片支持，测试方便且成本较低；(2)该测试装置可以实现无损测试，可以用于电路板的返修或者远程诊断，不影响电路板的后续使用；(3)本发明中的失效点检测装置采用的检测方法较为简单，且测量精度高，可以满足测试需求。

13、优选地，所述信号发送模块还用于调整测试信号的幅值和/或频率。

14、优选地，所述失效点检测装置还包括参考电压调整模块，所述参考电压调整模块用于调整总线上的从属部件的参考电压vref。

15、本发明的另一方面，还提供一种电子设备，其特征在于，包括：存储器和处理器；所述存储器用于存储电子设备运行时所使用的程序代码；所述处理器用于执行所述程序代码，以实现如上所述的一对多总线短路失效的失效点检测方法。

16、本发明的另一方面，还提供一种存储介质，其特征在于，当所述存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时，使得所述电子设备能够执行如上所述的一对多总线短路失效的失效点检测方法。